第1章 绪论
1.1 我国面临的能源危机和环保问题
1.1.1 关于油气能源危机
关于我国面临的油气能源危机,是一个切实存在的问题。据《东方财富网》2016年11月18日提供的资料,2012年我国原油对外依存度达56.5%,超过当年美国原油对外依存度的53.5%。2015年我国的原油消费量为5.6亿吨,其中3.28亿吨依赖进口,对外依存度达58.6%。另有2990万吨燃料油进口,不包括在原油进口的数量之内。另据《甲醇时代》提供的资料,2016年国产原油19969万吨,进口38101万吨,对外依存度升至67.5%。
关于石油、天然气能源资源的成因,当前的主流观点认为,油气能源是亿万年积累的化石能源,数量是有限的,地球上油气能源资源地域分布也是不均衡的。因此,不仅是我们中国,而且全世界缺油和耗油多的国家,都在寻找可以替代油气的新能源。
另一方面,由于油气能源资源日益短缺,有的国家在竭力霸占残存的油气资源和控制油气运输通道。
有一些消息似乎可以安慰人心,例如,有新闻报道,我国某某地方发现了新的油气田,南海试采出了可燃冰,青海钻探出来了干热岩,等等。细心思考一下就会感觉到,有的远水难解近渴,有的开采难度大,成本高,难以解决实际问题。应该清醒地认识到,我们确实面临着严重的油气能源危机!
那么,有没有合适的油气替代能源呢?在有望成为替代油气传统能源的新能源中,我们可以逐个分析一下:
单质氢可以作为清洁能源燃料,一度很受关注,但是,因为它难以压缩储运,安全性很差,所以退出了竞选。
太阳能及其衍生的风能、水能、生物质能的现代化利用,比以往引起了更多的重视,加大了研究和开发应用的力度,确实取得了一些令人高兴的成果,但是,目前它们可以利用的数量,还难以完全取代耗量巨大的油气能源。
比较现实的途径是铀裂变核电站核能的利用,表面上看它是清洁的和可以大量获得的,也是成本不太高的。在法国、立陶宛等国家的能源结构中,占到75%以上,不少工业化国家,一度也占到30%以上。但是,三里岛、切尔诺贝利、福岛三次核事故,造成的放射性污染非常严重,因而惊醒了不少人。就全球而言,铀裂变核电站的新发展几乎停滞,德国议会立法,将要关闭原有的铀裂变核电站。核聚变在理论上没有放射性污染,但它的可控性还没有解决。我国铀裂变核电站尚在发展,除潜在的核事故危险外,铀进口依存度大于90%,因而应适可而止。
油页岩、可燃冰蕴藏量巨大,但是,它们也属于化石能源,开发难度大、成本高,在相当长的时间内,它们也不可能成为替代油气的主导性能源。
近期,在我国青海省某地钻探出了“高温干热岩”,这是地热利用的一个重大突破!但是,要获得实际利用,还有许多任务,大规模开采利用对环境的影响,还有待进行科学评价,因而近期也不可能成为替代油气的主导性能源。
1.1.2 关于生态环境污染问题
由于我国的一次能源以煤炭为主,在大规模和迅速发展的工业化进程中,燃用石油产品的数量也在大规模地增加,特别是燃料油、石油焦等,许多乡村使用散煤为炊事和冬季取暖燃料,其用量也在增加,这些燃料硫含量和其他有害物质含量相当多,因而我国的生态环境污染问题尤其严重!近几年来,京津冀地区的雾霾天气频发,严重影响了人民生活和工农业生产,我们的国家形象也受到了 影响。
生态环境污染问题的根源,是煤、油、柴等能源燃料燃烧造成的,因此,要从根本上解决生态环境污染问题,必须用清洁的能源燃料替代煤、油、柴等易造成污染的能源燃料。
1.1.3 清洁新能源
那么,有没有理想的可以替代煤、油、柴等燃料的清洁能源燃料呢?
有!新型的化工燃料甲醇和以甲醇等醇类为基础的“醇基清洁燃料”,就是理想的可以替代煤、油、柴等燃料的清洁能源燃料!
这种化工新能源燃料甲醇,不只是甲醇本身,而是以甲醇为基础,包括甲醇在内的各种衍生物,也包括核能、地热、太阳能及其衍生的风能、水能、生物质能和数量较多的化石能源资源煤炭、油页岩、可燃冰、干热岩等与甲醇的互补和转换利用。
化工新能源燃料甲醇,是通过人为的化学工业生产的能源物质,我们简称其为“化工能源物质”,与“化石能源物质”相对应。“化石能源物质”是有限的,“化工能源物质”是无限的。
由中外环境发展领域高层专家组成的“中国环境与发展国际合作委员会”,在他们1992年的一份报告中就提出:“若干年后,甲醇燃料将压倒其他燃料占主导地位,直到新的更好的燃料真正开发出来和投入实际应用”。1994年诺贝尔化学奖获得者,美国加利福尼亚大学的乔治·A. 奥拉教授等人,也提出了“跨越油气时代:甲醇经济”的观点。